用于在燃气涡轮中将罐式燃烧器连接于涡轮的画框件和包括画框件的燃气涡轮制造技术

用于发电厂的燃气涡轮，燃气涡轮具有轴线且包括压缩环境空气的压缩机、接收离开压缩机的压缩空气的仓室、将离开仓室的压缩空气与至少燃料混合并燃烧的多个罐式燃烧器、使离开罐式燃烧器的燃烧的热气体膨胀且在转子上做功的涡轮；各个罐式燃烧器包括将罐式燃烧器连接于涡轮的画框件；各个画框件包括：呈面向涡轮的凹部的形式的座部；收纳在座部中且构造成与涡轮联接的插入件；用于收集座部与插入件之间的冷却空气的第一和第二收集器；将第一收集器连接于仓室来向第一收集器供给冷却空气的入口孔；将第一收集器连接于第二收集器来将冷却空气从第一收集器传递至第二收集器的至少管道；在插入件内或由座部和插入件的匹配部分限定而实现的传递管道。

Picture frames and gas turbines including picture frames for connecting tank burners to turbines in gas turbines

Gas turbines for power plants have axes and include compressors for compressed ambient air, chambers for receiving compressed air leaving the compressor, multiple tank burners for mixing compressed air leaving the chamber with at least fuel, and turbines for expanding the hot gas from the combustion of the tank burner and working on the rotor; each tank burner includes turbines for mixing compressed air leaving the chamber with at least fuel. The tank burner is connected to the picture frame of the turbine; each picture frame includes: a seat in the form of a concave facing the turbine; an insert in the seat and constructed to be connected with the turbine; a first and a second collector for collecting cooling air between the seat and the insert; a first collector is connected to the warehouse to supply cooling air to the first collector; and a second collector is connected to the warehouse to supply cooling air to the first collector. A collector is connected to a second collector to transfer cooling air from the first collector to at least a pipe of the second collector; a transfer pipe is implemented within the insert or defined by the matching portion of the seat and insert.

【技术实现步骤摘要】
用于在燃气涡轮中将罐式燃烧器连接于涡轮的画框件和包括画框件的燃气涡轮优先权声明本申请请求享有2017年6月30日提交的欧洲专利申请第17179192.4号的优先权，其公开内容通过引用并入。
本专利技术涉及用于包括多个罐式燃烧器的发电厂的燃气涡轮。具体而言，本专利技术涉及各个罐式燃烧器的下游部分，其中此类下游部分在燃气涡轮
中被称为“画框件(pictureframe)”，并且构造成用于将罐式燃烧器连接于涡轮。
技术介绍
众所周知，用于发电厂的燃气涡轮(在以下仅燃气涡轮)包括限定轴线的转子并且设有上游压缩机区段、燃烧器区段以及下游涡轮区段。用语下游和上游参照穿过燃气涡轮的气流的方向。具体而言，压缩机包括供应有环境空气的入口以及使空气压缩的多个叶片。离开压缩机的压缩空气流到仓室中并且从其进入燃烧器。在燃烧器内，压缩空气与至少一种燃料混合。燃料和压缩空气的此类混合物流到其中燃烧的燃烧室中。所得的热气体离开燃烧器，并且在涡轮中膨胀而在转子上做功。燃烧器区段可以以多个罐式燃烧器的形式实现，该多个罐式燃烧器围绕涡轮轴线环状地布置为环，并且由界定仓室的外壳支撑。具体而言，该外壳包括用于支撑燃烧器罐的多个入口孔，该燃烧器罐部分地布置在外壳外并且部分地布置在该外壳内。各个罐式燃烧器设有过渡件，其布置在燃烧室下游，以用于将热气体朝向涡轮(特别是朝向涡轮的第一导叶)引导。罐式燃烧器的下游部分(即，过渡件的下游部分)包括在形式上为方形凸缘的框架(被称为“画框件”)，其构造成用于以密封的方式将燃烧器与涡轮联接。具体而言，画框件包括外环形部分和内环形部分以及两个侧向径向部分，其中外环形部分与第一导叶的外平台联接。优选地，画框件经由螺栓仅在外直径处固定至涡轮，并且与第一导叶的平台的以上联接通过使用蜂窝密封件以密封的方式实现，该蜂窝密封件构造成接收设在导叶平台中的齿部。由于画框件为罐式燃烧器的部分，故该部分与热气体接触并且因此需要冷却。用于冷却画框件的冷却介质为仓室内存在的压缩空气的部分。根据现有技术实践，冷却空气在热气流中排放之前，流过经过画框件的长冷却孔。用于冷却功能的压缩空气的该部分不参与燃烧。该现有技术实践涉及一些缺点。实际上，在画框件内实现以上长冷却孔的步骤需要高制造成本。此外，压缩空气的部分不参与燃烧的事实以负面方式影响燃气涡轮的排放。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种新的和有创造性的画框件，以用于在用于发电厂的燃气涡轮中将罐式燃烧器连接于涡轮，其中此类画框件能够克服现有技术的缺点。为了实现以上提及的目的，本专利技术提供一种燃气涡轮，其具有轴线并且包括：-压缩机，其用于压缩环境空气，-仓室，其用于接收离开压缩机的压缩空气，-多个罐式燃烧器，其用于将离开仓室的压缩空气与至少燃料混合并燃烧，-涡轮，其用于使离开罐式燃烧器的燃烧的热气体膨胀并且用于在转子上做功；-框架，其被称为“画框件”，以用于将各个罐式燃烧器连接于涡轮。以上列出的元件为燃气涡轮领域的技术人员所众所周知的，并且因此不需要附加的说明。根据本专利技术的主要方面，各个画框件包括：-座部，其呈凹部的形式，该凹部在面向涡轮的画框件的部分、特别是构造成与涡轮的导叶平台联接的画框件的部分中获得；-插入件，其收纳在座部中并且具有下游或前部部分，该下游或前部部分构造成与涡轮、特别是与涡轮的以上提及的导叶平台联接；-第一收集器和第二收集器(即，两个收集中空容积)，它们用于收集冷却空气，此类第一收集器和第二收集器在座部与插入件之间的对接部处实现；具体而言，座部和插入件形状确定成以使在插入件插入座部内时，适于收集冷却空气的两个分离的中空容积保留在此类两个元件之间；-入口孔，其将第一收集器连接于仓室，以用于向第一收集器供给冷却空气，具体而言，此类入口孔在画框件的外部部分中获得；-至少传递管道，其将第一收集器连接于第二收集器，以用于将冷却空气从第一收集器传递至第二收集器，具体而言，第一收集器相对于第二收集器向外放置，并且传递管道可包括至少径向部分和轴向部分；具体而言，此类传递管道在插入件内或者通过由座部和插入件的协作部分限定而实现。换句话说，连接第一收集器和第二收集器的传递管道不作为画框件的框架内经过的通道获得。有利地，根据本专利技术，用于冷却画框件的冷却回路不由相对较大的构件(如画框件的框架)中的很昂贵的制造步骤来实现，而是以小构件(即，插入件)产生，这允许降低成本并且实现可翻新性。此外，本专利技术的解决方案提高了画框件冷却的可靠性，并且因此提高了该构件的寿命。根据本专利技术的实施例，画框件包括出口孔，该出口孔将第二收集器连接于热气流，以用于将冷却空气从第二收集器排放到进入涡轮的热气流中。具体而言，该出口孔将冷却空气排放到画框件与第一导叶之间的腔中。有利地，该实施例允许减轻潜在的热气体摄入以上提及的腔中。根据本专利技术的实施例，即，相对于前一个实施例的备选或补充实施例，画框件包括返回孔，该返回孔构造成实现用于冷却空气的闭合环路，而没有任何排放到热气流中。有利地，该实施例允许减少绕过燃烧的冷却空气的消耗。优选地，根据上一个实施例，燃烧器包括布置在画框件上游的衬套，其中此类衬套包括与热气体接触的热壳体和布置在仓室内并与热壳体一起形成衬套冷却通路的冷壳体。在该构造中，返回孔的排放端部面向此类衬套冷却通路的入口门。有利地，在该实施例中，衬套冷却通路的入口处的压力梯度允许加速或驱动冷却空气离开返回孔。优选地，插入件包括收纳在座部中的C形的保持件，和收纳在保持件中并构造成与支撑导叶的导叶平台的导叶齿部联接的蜂窝密封件。根据该实施例，传递管道可以以至少三种不同的方式实现。具体而言，传递管道可以以在保持件内经过的通孔的形式实现，以由保持件和座部的协作表面实现的凹槽的形式实现，或以在保持件与座部之间实现的间隙的形式实现。前面限定为燃气涡轮的本专利技术包括创造性的画框件。然而，本专利技术还涉及单个画框件和/或单个插入件。实际上，这些元件可集成在当前的燃气涡轮中，以便以非常容易和便宜的方式达到请求保护的方案。将理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者为示例性的，并且旨在提供请求保护的本专利技术的进一步阐释。本专利技术的其它优点和特征将从以下描述、附图以及权利要求中显而易见。被认为是新颖和有创造性的本专利技术的特征在所附权利要求中特别地阐述。附图说明本专利技术的另外益处和优点将在仔细阅读适当参照附图的详细描述之后变得显而易见。然而，本专利技术自身可参照描述连同附图进行的本专利技术的示例性实施例的本专利技术的以下详细描述来最佳理解，在该附图中：-图1为用于发电厂的燃气涡轮的示例的示意图；-图2为具有用于将罐式燃烧器连接于涡轮的画框件的罐式燃烧器的下游部分的示意图；-图3为根据本专利技术的画框件的第一实施例的部分的示意性截面视图；-图4为根据本专利技术的画框件的第二实施例的部分的示意性截面视图；-图5为根据本专利技术的画框件的部分的示意性分解视图。具体实施方式与附图协作，本专利技术的
技术实现思路
和详细描述在下文中根据优选实施例来描述，而不用于限制本专利技术的执行范围。根据所附权利要求进行的任何等同变型和改型全部通过由本专利技术请求保护的权利要求覆盖。将参照附图来详细地描述本专利技术。现在参照图1，其为用于发电厂的燃气涡轮的示例的示意图。具体而言，图1公开了燃气涡轮1，其具有轴线9并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发电厂的燃气涡轮，所述燃气涡轮(1)具有轴线(9)并且包括：‑压缩机(2)，其用于压缩环境空气，‑仓室(16)，其用于接收离开所述压缩机(2)的压缩空气，‑多个罐式燃烧器(4)，其用于将离开所述仓室(16)的压缩空气与至少燃料混合并燃烧，‑涡轮(3)，其用于使离开所述罐式燃烧器(4)的燃烧的热气流(12)膨胀并且在转子(8)上做功；其中各个罐式燃烧器(4)包括用于将所述罐式燃烧器(4)连接于所述涡轮(3)的画框件(21)；各个画框件(21)包括：‑座部(22)，其呈面向所述涡轮(3)的凹部的形式；‑插入件(23)，其收纳在所述座部(22)中并且构造成与所述涡轮(3)联接；‑第一收集器(29)和第二收集器(30)，它们用于收集所述座部(22)与所述插入件(23)之间的冷却空气；‑入口孔(32)，其将所述第一收集器(29)连接于所述仓室(16)，以用于向所述第一收集器(29)供给冷却空气；‑至少传递管道(31)，其将所述第一收集器(29)连接于所述第二收集器(30)，以用于将所述冷却空气从所述第一收集器(29)传递至所述第二收集器(30)；所述传递管道在所述插入件(23)内或者通过由所述座部(22)和所述插入件(23)的匹配部分限定而实现。...

【技术特征摘要】
2017.06.30 EP 17179192.41.一种用于发电厂的燃气涡轮，所述燃气涡轮(1)具有轴线(9)并且包括：-压缩机(2)，其用于压缩环境空气，-仓室(16)，其用于接收离开所述压缩机(2)的压缩空气，-多个罐式燃烧器(4)，其用于将离开所述仓室(16)的压缩空气与至少燃料混合并燃烧，-涡轮(3)，其用于使离开所述罐式燃烧器(4)的燃烧的热气流(12)膨胀并且在转子(8)上做功；其中各个罐式燃烧器(4)包括用于将所述罐式燃烧器(4)连接于所述涡轮(3)的画框件(21)；各个画框件(21)包括：-座部(22)，其呈面向所述涡轮(3)的凹部的形式；-插入件(23)，其收纳在所述座部(22)中并且构造成与所述涡轮(3)联接；-第一收集器(29)和第二收集器(30)，它们用于收集所述座部(22)与所述插入件(23)之间的冷却空气；-入口孔(32)，其将所述第一收集器(29)连接于所述仓室(16)，以用于向所述第一收集器(29)供给冷却空气；-至少传递管道(31)，其将所述第一收集器(29)连接于所述第二收集器(30)，以用于将所述冷却空气从所述第一收集器(29)传递至所述第二收集器(30)；所述传递管道在所述插入件(23)内或者通过由所述座部(22)和所述插入件(23)的匹配部分限定而实现。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮，其特征在于，所述画框件(21)包括出口孔(33)，所述出口孔(33)将所述第二收集器(30)连接于所述热气流(15)，以用于将所述冷却空气从第二收集器(30)排放到进入所述涡轮(3)的热气流(15)中。3.根据权利要求1或权利要求2所述的燃气涡轮，其特征在于，所述画框件(21)包括连接所述第二收集器(30)的返回孔(25)，所述返回孔(25)构造成实现用于所述冷却空气的闭合环路，而没有任何排放到所述热气流中。4.根据权利要求3所述的燃气涡轮，其特征在于，所述燃烧器(4)包括位于所述画框件(21)上游的衬套(18)；所述衬套(18)包括与所述热气流(15)接触的热壳体(19)，和在所述仓室(16)内而与所述热壳体(19)一起形成衬套冷却通路(34)的冷壳体(20)；所述返回孔(25)的排放端部面向所述衬套冷却通路(34)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的燃气涡轮，其特征在于，所述插入件(23)包括收...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT毛雷尔，FA鲍姆加特纳，EV鲁贝金，
申请(专利权)人：安萨尔多能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH